Um Novo Processo para Craqueamento Térmico: Produção de Hidrocarbonetos Com Alto Valor Agregado a Partir de Resíduos de Polietileno
Nome: JOÃO VITOR FERREIRA DUQUE
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 25/10/2013
Orientador:
Nome |
Papel |
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| MARCIO FERREIRA MARTINS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Orientador |
| MARCOS TADEU DAZEREDO ORLANDO | Examinador Interno |
| THAMY CRISTINA HAYASHI | Examinador Externo |
Resumo: É evidente a grandeza da indústria do petróleo e de seus derivados nos dias atuais. Associado a isso está a enorme variedade de produtos consumidos que são produzidos a partir dos mais diversos tipos de plásticos, gerando uma quantidade considerável de impactos ambientais e sócio-econômicos devido ao seu descarte incorreto e irresponsável. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo propor um novo processo de conversão térmica, como alternativa, para transformá-los em um possível combustível. As análises elementares detectaram somente quantidades de carbono e hidrogênio. Nas análises imediatas, devido a não existência de normas para testes padrão, somente foram determinadas as quantidades de umidade e cinzas, sendo o material volátil obtido por diferença. O poder calorífico superior das amostras verificadas foi entre 31 49 MJ kg-1. Foram realizados ensaios de Termogravimetria (TG) entre 30 700 °C, com três taxas de aquecimento (2, 20 e 100 K min-1) em duas atmosferas, inerte (N2) e oxidante (ar), e também de Calorimetria diferencial de varredura (CDV) entre 20 600 °C, sob atmosfera dinâmica de nitrogênio e taxa de aquecimento de 10 K min-1. Os resultados mostram concordância com a análise imediata, para cinzas e umidade. Os teores de carbono fixo e material volátil foram determinados através de balanço de massa, confrontando os resultados das análises realizadas. A partir dos dados obtidos nas CDVs, os parâmetros cinéticos de Arrhenius, energia de ativação aparente e o fator pré-exponencial, para a reação global de pirólise foram calculados. O craqueamento térmico de resíduos de polietileno foi realizado de duas maneiras distintas, por meio do uso de energia elétrica e também através de combustão smoldering, onde uma análise de parâmetros foi realizada. Os produtos recuperados foram analisados e um alto poder calorífico foi encontrado. Devido a grande quantidade de material volátil, o uso de resíduos de materiais plásticos sugere a co-gasificação com material carbonoso para atingir as temperaturas de pirólise e garantir a sustentação energética do processo.
Palavras chave: Análises térmicas, Combustão, Craqueamento, Plásticos, Resíduos.
